Alumold400模具寿命的高性能铝合金

　　Alumold-400模具铝全面解析

　　基本概述

　　Alumold-400是一种高性能模具专用铝合金，相比Alumold-150具有更高的强度和硬度，同时保持优异的加工性能，特别适用于要求更苛刻的模具应用场景。

　　Alumold400实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　核心特性

　　超高硬度：热处理后硬度可达HRC 40-45

　　zhuoyue耐磨性：表面耐磨性能优于常规模具铝

　　优异抛光性：可加工至超镜面效果(Ra<0.02μm)

　　良好热稳定性：工作温度可达300°C

　　耐腐蚀性强：抗化学腐蚀性能优异

　　典型应用领域

　　高端注塑模具

　　光学镜片模具(手机镜头、相机镜头)

　　高光表面要求的汽车内饰件模具

　　微结构精密塑件(导光板、微流控芯片)

　　压铸模具

　　锌合金精密压铸模具

　　小型镁合金压铸模具

　　贵金属首饰铸造模具

　　特殊应用

　　玻璃模具

　　复合材料成型模具

　　热压成型模具

　　物理机械性能

　　性能参数数值范围

　　密度(g/cm³)2.78-2.82

　　热导率(W/m·K)140-155

　　抗拉强度(MPa)380-450

　　屈服强度(MPa)320-380

　　延伸率(%)8-12

　　硬度(HRC)38-45

　　弹性模量(GPa)72-76

　　热膨胀系数(10^-6/K)22-23

　　热处理工艺

　　Alumold-400推荐采用特殊热处理工艺：

　　固溶处理：

　　温度：495-505°C

　　时间：6-8小时(根据厚度)

　　冷却方式：强力风冷或水雾冷却

　　时效处理：

　　一级时效：120°C×6小时

　　二级时效：160°C×8小时

　　三级时效(可选)：180°C×4小时

　　热处理后性能变化曲线显示：

　　硬度提升40-50%

　　抗拉强度增加35-45%

　　尺寸变化率<0.05%

　　加工技术指南

　　切削加工

　　推荐使用金刚石涂层刀具

　　切削速度：180-250m/min

　　进给量：0.08-0.2mm/rev

　　切削深度：≤3mm(粗加工)，≤0.5mm(精加工)

　　电火花加工

　　推荐使用铜钨电极

　　放电电流：10-30A(粗加工)，3-8A(精加工)

　　脉冲宽度：50-100μs

　　加工后需进行去应力回火(180°C×2h)

　　表面处理

　　抛光工艺：

　　钻石研磨：400#→800#→1500#→3000#

　　化学机械抛光：可获得原子级平整度

　　表面硬化：

　　微弧氧化：可形成50-100μm硬化层

　　PVD涂层：TiN、CrN等涂层可选

　　设计要点

　　考虑铝合金的弹性模量较低，应适当增加支撑结构

　　冷却水道设计应考虑铝的高导热特性

　　对于高载荷区域可采用镶件结构

　　分型面设计需考虑铝的膨胀系数

　　使用维护建议

　　日常维护：

　　定期检查模具表面状态

　　使用专用铝合金模具保养剂

　　避免使用含氯的脱模剂

　　储存要求：

　　干燥环境(相对湿度<40%)

　　表面涂防锈油

　　避免叠放造成表面损伤

　　修复方法：

　　小损伤可采用激光熔覆修复

　　较大损伤推荐使用专用铝合金焊丝补焊

　　市场应用案例

　　光学领域：

　　某品牌手机摄像头镜片模具(使用寿命达50万次)

　　VR设备菲涅尔透镜模具(表面粗糙度Ra<0.01μm)

　　汽车行业：

　　豪华车仪表板高光模具(镜面等级A1)

　　新能源汽车灯罩模具

　　消费电子：

　　笔记本电脑外壳高光模具

　　智能手表表壳压铸模具

　　Alumold-400代表了目前高端模具铝的先进水平，其优异的综合性能使其在精密模具领域具有的地位，特别适合对模具寿命和成型质量要求极高的应用场景。